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高精度螺旋锥齿轮的发展现状

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高精度螺旋锥齿轮的发展现状

进入21世纪后,我国弧齿锥齿轮机床已进入全数控阶段,并逐步向高精度、大加工直径方向发展。它不仅可以加工直径大于1000毫米的高精度螺旋锥齿轮,而且可以独立建造第一条高精度螺旋锥齿轮数字化加工闭环生产线,改变了过去所有数控螺旋锥齿轮机依赖进口的局面。

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高精度螺旋锥齿轮齿面的几何特征极其复杂,可制造性很强。从数学理论方面来说,即使已知锥齿轮的模数、压力角、螺旋角和齿面接触面积,也不能完全确定锥齿轮的齿廓。锥齿轮齿面在一定空间内有无数的啮合条件,因此加工参数复杂。可以看出,螺旋锥齿轮的几何计算参数和附加床结构非常复杂和繁琐。以及齿面生成技术、检测技术、矫正技术等。这些都是相应生产的,远远落后于普通齿轮。

加工齿轮齿有两种方法。一种是双面法加工大齿轮,单面法加工小齿轮。另外一种是大、小齿轮采用单面法加工。采用前一种方法时,大齿轮轮齿两侧的刀头半径不同,中心点的螺旋角也不同,所以大齿轮底槽会造成小齿轮底槽刀头错位距离过小,影响刀具的强度和寿命。采用后一种方法在加工齿轮时不会产生上述情况,但加工效率相对较低,只有通过各种切齿修正计算才能保证正确啮合,只有当刀头轴线垂直于被加工齿轮的根锥时,齿根面才能正确展开。因此,修改刀齿的齿廓角,使其与节线对称,但这也会导致刀头规格和数量的增加。

高精度螺旋锥齿轮作为汽车、石油、能源和航空航天工业的关键传动部件,其理论、设计、加工技术和创新能力是一个国家制造业发展水平的重要标志。目前,螺旋锥齿轮行业已经开始将高精度螺旋锥齿轮技术与计算机技术和智能制造技术相结合。新的更成熟的理论设计、加工热处理技术和新材料不断出现,弧齿锥齿轮的质量不断提高。我国对螺旋锥齿轮的研究相对较晚,因此更有必要通过不断创新来提高国内螺旋锥齿轮技术,以应对未来的挑战。